DE2428645C3

DE2428645C3 - Spielnachstell-Einrichtung für ein Betätigungsgestänge einer Bremse oder Kupplung für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2428645C3
Application number: DE19742428645
Authority: DE
Inventors: Lars Bengt Malmoe Axelsson (Schweden)
Original assignee: Sab Industri AB
Current assignee: Sab Industri AB
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1980-03-13
Also published as: FR2274809A2; FR2274809B2; DE2428645A1; DE2428645B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spielnachstell-Einrichtung für ein Betätigungsgestänge einer Bremse oder Kupplung für Schienenfahrzeuge mit einem Stellkolben und einer am Kolben befestigten, in einem rohrförmigen Gehäuse lediglich in axialer Richtung verschiebbaren, rohrförmigen Kolbenstange und einer Schubstange. Wie bei der Spielnachstell-Einrichtunf nach dem Hauptpatent ist eine im Inneren der Kolbenstange drehbar gelagerte, über ein nichtselbsthemmendes Gewinde mit einem unverdrehbaren Teil im Eingriff stehende Einstellspindel und eine im Inneren der Schubstange angeordnete und mit dieser über ein selbsthemmendes Gewinde verschraubbare Schubspindel vorgesehen. Zwischen Einstellspindel und Schubspindel befinden sich eine nur in einer Drehriehtung wirksame Kupplung und eine axiale vorgespannte Druckfeder, die beim Anlegen der Brems- oder Kupplungsorgane mit wachsender Kraft zusammengedrückt wird, bis die Brems- oder Kupplungskraft nach Oberwinden eines Spiels zwischen Einstell- und Schubspindel vom Kolben ungefedert auf das Gestänge übertragen wird.

Eine Spielnachstell-Einrichtung der vorgenannten Art ist durch die GB-PS 11 86 807 bekannt

Der Erfindung nach der Hauptpatentanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spielnachstell-Einrichtung zu schaffen, die das gesamte übermäßige Spiel mit einem einzigen Betätigungshub aufnimmt Dazu haben das Gewinde der Einstellspindel und der Schubspindel die gleiche Steigung und die Schubspindel einen größeren Durchmesser als die Einstellspindel. Der mit der Einstellspindel zusammenwirkende, unverdrehbare Teil ist eine Einstellmutter, die im Gehäuse unverdrehbar geführt ist und deren Verschiebungsweg in axialer Richtung durch Anschläge begrenzt ist, wobei der Anschlag, an den die Einstellmutter bei ihrer Bewegung in Krtftabgaberichtung anschlägt, vom Flansch einer Distanzhülse gebildet ist, die in Kraftabgaberichtung entgegen der Wirkung einer Gegendruckfeder verschiebbar ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der verhindert werden soll, daß ζ. Β. infolge von Bauungenauigkeiten ein etwas zu geringes Spiel im Gestänge eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß die Gewindesteigung der Schubspindel zu der der Einstellspindel im Verhältnis des gewünschten Spielausgleichs zum möglichen Spielausgleich pro Brems- oder Kupplungshub steht. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis 8 :9.

In den Unteransprüchen sind noch weitere Ausbildungen nach der Erfindung angegeben, die nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert wird.

In der einzigen Figur ist ein Schnitt durch einen Stellzylinder und -kolben mit der Spielnachstell-Einrichtung dargestellt.

Der Zylinder 1 ist mit einem zylindrischen und im wesentlichen rohrförmigen Einstellgehäuse 2 verschraubt, das am Fahrgestell eines Schienenfahrzeugs mit Hilfe eines Ansatzes 3 zu befestigen ist. Der Zylinder 1 ist mit einem Einlaß 4 für Druckluft versehen.

Ein Kolben 5 ist im Zylinder 1 angeordnet und wird durch eine Dichtung 6 umgeben. Eine schraubenförmige Druck-Rückholfeder 7 befindet sich zwischen dem Kolben und dem Boden des Zylinders. Die Kolbenstange 8 in Form eines teilweise mit einem Längsschlitz versehenen Rohres ist mit dem Kolben 5 verschweißt. Die mit Gewinde versehene Einstellspindel 9, die z. B. eine Steigung von 18 mm haben kann, ist in bezug auf die Kolbenstange 8 drehbar innerhalb dieser Kolbenstange gelagert und stützt sich auf der linken Seite über eine Stützplatte U und ein erstes reibungsfreies Axiallager 10 ab. An der anderen Seite liegt eine Schulter der Einstellspindel 9 gegen einen Lagerring 13 an, der die Spindel in Axialrichtung festhält.

Eine mit Gewinde versehene Schubspindel 15, die z. B. eine Steigung von 16 mm haben kann, ist in eine rohrförmige Schubstange 16 geschraubt, die im Einstellgehäuse 2 axial beweglich, jedach in Drehrichtung durch Verbindung mit weiteren, nicht gezeigten Teilen des Bremsgestänges festgehalten ist. Die Schubspindel 15 ist in der rohrförmigen Kolbenstange 8 drehbar, mit Hilfe eines dritten reibungsfreien Axiallagers 17 gelagert, das zwischen einem Flansch 15' auf der Schubspindel 15 und einem Haltering 18 angeordnet ist, der durch Eingriff in die geschlitzte Kolbenstange 8 in Drehrichtung festgehalten und durch einen zweiten Sprengring 19 in der Kolbenstange 8 abgestützt ist.

Im Nörmalfall befindet sich ein kleines Spiel S zwischen der Einstellspindel 9 und der Schubspindel 15. Eine relative Drehung zwischen diesen beiden Teilen wird in der einen Richtung durch eine erste Einwegkupplung verhindert, die eine Stützfeder 20, eine Blockierungshülse 21 und eine erste B'ockierungsfeder 22 enthält- Die gegenseitige Anordnung dieser Kupplungsteile geht aus der Zeichnung hervor. Es sei jedoch bemerkt, daß die Blockicrungshülse 21 aufgrund einer Nut- und Federanordnung auf der Einstellspindel 9 lediglich in Axialrichtung beweglich ist

Die Schubspindel 15 wird in einer Drehrichtung in bezug auf die Kolbenstange 8 durch Zusammenwirken zwischen dem in Drehrichtung festliegenden Haltering 18, einer zweiten Blockierungsfeder 23 und der Schubspindel 15, die zusammen eine zweite Einwegkupplung bilden, festgehalten. Weiterhin ist eine schraubenförmige Druckfeder 24 zwischen dem zweiten Sprengring 19 und einem vierten, reibungsfreien Axiallager 25 angeordnet, das gegen eine Schulter auf der Schubspindel 15 anliegt.

Die Kolbenstange 8 wird in einer rohrförmigen, geschlitzten Verlängerung 2' des Einstellgehäuses 2 geführt. Die Kolbenstange 8 wird im Einstellgehäuse 2 in Drehrichtung festgehalten mit Hilfe einer mit Fingern versehenen Einstellmutter 26, die auf die Einstellspindel 9 geschraubt ist.

Eine Federhülse 27 ist auf die Verlängerung 2' des Einstellgehäuses geschraubt und kann auf dieser mit Hilfe einer Schraube 28 festgelegt werden. Eine schraubenförmige Gegendruckfeder 29 ist in der Federhülse 27 angeordnet und betätigbar durch eine Steuer-Distanzhülse 30, die gegenüber der Einstellmutter 26 einen Steuerabstand A aufweist.

Auf der anderen Seite der Einstellmutter 26 befindet sich ein Blockierungsring 40 auf der Verlängerung 2' des Einstellgehäuses 2, der durch eine Druckfeder 41, die sich am Kolben 5 abstützt, gegen die Einstellmutter 26 gedrückt wird. De'· Blockierungsring 40 weist achsparallele Verlängerungen 40' in Richtung der Schubspindel 15 auf, an deren Enden radial nach innen gerichtete Finger 40" vorgesehen sind, die durch die Schütze der Verlängerung 2' des Einstellgehäuses 2 und der Kolbenstange 8 n^.ch innen eintreten. An den Enden der Finger sind gezahnte Flächen vorgesehen, die mit entsprechenden flachen des Flansches 15' der Schubspindel zusammenwirken können und diese bei Eingriff in Drehrichtung festlegen.

Durch Herausdrehen der Schraube 28 und Drehen der Federhülse 27 kann der Steuerabstand A auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Die Gewindeteilung der Schubspindel 15 steht zu derjenigen der Einstellspindel 9 im Verhältnis des gewünschten Spielausgleiches zum möglichen Spielausgleich pro Hub. Die Durchmesser beider Spindeln sind unterschiedlich und derart gewählt, daß das Gewinde auf der Einstellspindel 9 nicht selbsthemmend ist, während das Gewinde auf der Schubspindel 15 selbsthemmend ist Aufgrund dieser Auswahl der Gewindeteilung bewegen sich die Einstellmutter 26 und die Schubstange 16 bei gemeinsamer Drehung der Spindeln 9 und 15 über Strecken, die im Verhältnis des jeweils gewünschten Spielausgleiches zum möglichen Spielausgleich stehen, wie im folgenden näher erläutert werden solL

ίο Es sei darauf hingewiesen, daß die Blockierungseinrichtung der ersten Blockiemngsfeder 22 entgegengesetzt zu der Blockierungsrichtung der zweiten Blockierungsfeder 23 ist, wie im folgenden näher erläutert worden ist

Wenn ein übermäßiges Spiel zwischen dem Bremsbelag oder Bremsklotz und dem Rad oder der Bremsscheibe vorhanden ist ergibt sich folgende Kraftübertragung während eines Bremshubes, d. h. beim Einleiten von Druckluft in den Zylinder 1 durch den Einlaß 4.

Bei Beginn des Bremshubs bewegen sich der Kolben 5, der gesamte Mechanismus innerhalb der Einheit und die Schubstange 16 vorwärts, d. h. nach rechts. In diesem Falle wird die Kraft übertragen von dem Kolben 5 über die Kolbenstange 8, den zweiten Sprengring 19, die Druckfeder 24, das vierte Axiallager 25 und die Schubspindel 15 auf die Schubstange 16.

Wenn sich der Kolben um eine Strecke bewegt hat, die dem eingestellten Steuerabstand A entspricht wird die Vorwärtsbewegung der Einstellmutter 26 beendet so daß bei weiterer Vorwärtsbewegung der Einstellspindel 9 sich diese in der Einstellmutter 26 aufgrund der nicht selbsthemmenden Ausbildung des Gewindes zwischen dieser Mutter und der Einstellspindel dreht Dieses Drehen erfolgt in der blockierungsfreien Richtung der ersten Blockiemngsfeder 22; es wird daher kein Drehmoment auf die Schubspindel 15 übertragen, die im übrigen gegen Drehen in dieser Richtung durch die zweite Blockiemngsfeder 23 festgelegt ist

Nachdem der Bremsbelag oder der Bremsklotz gegen

das Rad oder die Bremsscheibe angelegt worden sind, tritt eine Gegenkraft in der Schubstange 16 und der Schubspindel 15 auf, die ein Zusammendrücken der Druckfeder 24 hervorruft, so daß sich die beiden Spindeln berühren und das Spiel S beseitigt ist Die beiden Stirnflächen der Spindeln 9 und 15 sind in geeigneter Weise geformt beispielsweise gezahnt so daß eine Drehmomentübertragung möglich ist Die Kraftübertragung erfolgt nun vom Kolben 5 über das erste Axiallager 10, die Stützplatte 11, die Einstellspindel 9 und die Schubspindel 15 auf die Schubstange 16. Ein weiteres Bewegen der Einrichtung ist möglich aufgrund der Elastizität, des Verschleißes und des Spiels im Bremsgestänge. Während dieses Elastizitäts-Anteils der Bewegung kann sich die Einstellspindel 9 nicht in der Einstellmutter 26 drehen, da die beiden Spindeln 9 und 15 unter dem Einfluß der Bremskraft in Eingriff stehen, so daß die Schubspindel 15 die Einstellspindel 9 festhält Statt dessen folgt die Einstellmutter 26 der Einstellspindel 9 in Vorwärtsrichtung, d. h. nach rechts, und drückt dabei die Gegendruckfeder 29 zusammen. Wenn daher die Bremse voll in Eingriff steht, hat sich die Einstellmutter 26 um einen Abstand nach rückwärts, d. h. nach links, auf der Einstellspindel 9 bewegt der dem ■'•bermäßigen Spiel entspricht

Während des ersten oder elastischen Teils des Lösehubs bleibt der Bremsbelag oder Bremsklotz noch in Berührung mit dem Rad oder der Bremsscheibe. Während dieses elastischen Teils des Lösehubs ent-

spannt sich zunächst die Gegendruckfeder 29, und wenn keine weitere Elastizität vorliegt, entspannt sich die Druckfeder 24. Die Einstellmutter 26 behält ihre Lage auf der Einstellspindel 9 bei und folgt dieser in Rückwärtsrichtung. Während der Entspannung der Druckfeder 24, die zugleich ein Trennen der Stirnflächen der Spindeln 9 und 15 bedeutet, besteht die Möglichkeit, daß sich die Schubspindel 15 in Einstellrichtung innerhalb der Schubstange 16 dreht. Das Gewinde zwischen Schubspindel 15 und Schubstange 16 ist zwar selbsthemmend, jedoch kann es aufgrund von Vibrationen und Stoßen zu einem Drehen kommen. Ein derartiges Drehen ist unerwünscht, da es die Genauigkeit der Spielnachstellung beeinträchtigt. Aus diesem Grunde werden zu diesem Zeitpunkt die Verlängerungen 40' und die Finger 40" des Blockierungsrings 40 durch die Druckfeder 41 gegen den Flansch 15' der Schubspindel gedrückt, so daß die Schubspindel gegen Drehen festgelegt ist

Während einer weiteren Rückwärtsbewegung der Einrichtung wird die Einstellmutter 26 festgehalten, während sich die Einstellspindel 9 in ihr dreht Dieses Drehen erfolgt in Blockierungsrichtung oder Drehmoment-Übertragungsrichtung der ersten Blockierungsfeder 22, so daß die Drehung auf die Schubspindel 15 übertragen wird. Die Schubspindel 15 ist in dieser Richtung nicht durch die zweite Blockierungsfeder 23 gegen Drehen festgelegt. Das Drehen der Schubspindel 15 bewirkt, daß die Schubstange 16 nach rechts verschoben wird, so daß ein Spielausgleich im gewünschten Ausmaß erfolgt. Dieser Spielausgleich wird fortgesetzt, bis die Einrichtung die dargestellte Ausgangslage erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt ist der gesamte gewünschte Anteil des Spiels ausgeglichen worden.

Wenn kein übermäßiges Spiel vorhanden ist, wird der Bremsbelag oder Bremsklotz an das Rad oder die Scheibe angelegt, und die beiden Spindeln 9 und 15 berühren sich im selben Augenblick, in dem sich die Einstellmutter 26 über den eingestellten Steuerabstand A bewegt und die Distanzhülse 30 erreicht hat. Die Einstellspindel 9 dreht sich daher während eines normalen Bremshubes nicht, so daß kein Spielausgleich erfolgt.

Wenn die Einstellspindel 9 aus dem einen oder anderen Grunde, beispielsweise, weil das Schmiermittel wegen sehr niedriger Temperaturen steif geworden ist, nicht während des Bremshubes in der Einstellmutter

ίο gedreht werden kann, folgt die Einstellmutter 26 der Einstellspindel 9 während des gesamten Bremshubes nach vorwärts und drückt die Gegendruckfeder 29 zusammen. Das bedeutet, daß trotz vorhandenen übermäßigen Spiels kein Spielausgleich erfolgt. Anis dererseits wird unter allen Umständen die volle Bremskraft aufgebracht Dies ist selbstverständlich von erheblicher Bedeutung.

Die dargestellte und beschriebene Spielausgleich-Einrichtung in der Zylinder-Kolben-Einheit ist einfach aufgebaut und dient zum genauen Ausschallen des gewünschten Anteils des überschüssigen Spiels während eines einzigen Bremshubes, genauer gesagt während des Rückhubes. Die Einstelleinrichtung wirkt »abstandsabtastend« und berücksichtigt die Elastizität und andere Eigenschaften des Bremsgestänges, so daß nur das reine Spiel dem Ausgleich zugrundegelegt wird. Ein unbeabsichtigtes Nachstellen des Spiels durch unbeabsichtigtes Drehen der an sich selbsthemmenden Schubspindel 15 in der Schubstange 16, z. B. als Folge von Erschütterungen, ist ausgeschlossen.

Wenn die Bremsbeläge oder Bremsklötze verschlissen sind und neue Bremsklötze oder -beläge eingesetzt worden sind, ist es lediglich erforderlich, die Schubstange 16 in die dargestellte Ausgangslage durch, manuelles Drehen der Schubstange nach Lösen von dem nicht dargestellten, die Drehung verhindernden Teil, beispielsweise dem Bremsschuh-Träger oder einem anderen Teil des Bremsgestänges, mit dem die Schubstange 16 normalerweise verbunden ist, zurückzuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spielnachstell-Einrichtung für ein Betätigungsgestänge einer Bremse oder Kupplung für Schienenfahrzeuge, mit einem Stellkolben und einer am Kolben befestigten, in einem rohrförmigen Gehäuse lediglich in axialer Richtung verschiebbaren rohrförmigen Kolbenstange, ferner mit einer im Inneren der Kolbenstange drehbar gelagerten, über ein nichtselbsthemmendes Gewinde mit einem unverdrehbaren Teil in Eingriff stehenden Einstellspindel und einer im Inneren einer Schubstange angeordneten und mit dieser über ein selbsthemmendes Gewinde verschraubbaren Schubspindel und mit einer nur in einer Drehrichtung wirksamen Kupplung zwischen Einstellspindel und Schubspindel, ferner mit einer axial vorgespannten Feder zwischen Einstellspindel und Schubspindel, die beim Anlegen der Brems- oder Kupplungsorgane mit wachsender Kraft zusammengedrückt wird, bis die Brems- oder Kupplungskraft nach Oberwinden eines Spiels zwischen Einstell- und Schubspändel vom Kolben ungefedert auf das Gestänge übertragen wird, wobei die Schubspindel einen größeren Gewindedurchmesser als die Gewindespindel hat und der mit der Einstellspindel zusammenwirkende unverdrehbare Teil eine Einstellmutter ist die im Gehäuse unverdrehbar geführt und deren Verschiebeweg in axialer Richtung durch Anschläge begrenzt ist wobei der Anschlag, an den die Einstellmutter bei ihrer Bewegung in Kraftabgaberichtung anschlägt vom Flansch einer Distanzhülse gebildet ist, die in Kraftabgaberichtung entgegen der Wirkung einer Gegendruckfeder verschiebbar ist, nach Patent 23 62 283, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesteigung der Schubspindel (15) zur Gewindesteigung der Einstellspindel (9) im Verhältnis des gewünschten zum möglichen Spielausgleich pro Brems- oder Kupplungshub steht.

2. Spielnachstell-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis 8:9 beträgt.

3. Spielnachstell-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Schubspindel (15) und der Einstellspindel (9) jeweils eine Verzahnung aufweisen.

4. Spielnachstell-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen über eine am Kolben (5) abgestützte Druckfeder (41) in Kraftabgaberichtung gegen die Einstellmutter (26) gedrückten Blockierungsring (40) auf der Verlängerung (2') des Einstellgehäuses (2), dessen radial nach innen weisenden, gezahnten Finger in eine gezahnte Fläche des Flansches (15') der Schubspindel (15) eindrückbar sind.